2018-06-29 22:45:00 胡立剛
本報記者胡立剛
“麥類作物小孢子培養(yǎng)技術(shù)能快速聚合、純合有益基因，大大提升了全國麥類育種團(tuán)隊的育種效率，我們?yōu)樽约旱膱F(tuán)隊感到光榮。”
坐在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所二樓的會議室里，二級研究員黃劍華談到麥類作物育種研發(fā)團(tuán)隊成功突破了小孢子（花粉粒細(xì)胞）培養(yǎng)技術(shù)，喜悅之情溢于言表。
農(nóng)業(yè)競爭首先是良種的競爭，麥類作物作為糧食、啤酒、飼料的重要來源，選育良種至關(guān)重要。在生物技術(shù)和大數(shù)據(jù)時代，中國農(nóng)業(yè)當(dāng)然需要包括育種工作者在內(nèi)的“麥田里的守望者”，但是，如果能擁有精準(zhǔn)、高效的育種技術(shù)，守望精神必將結(jié)出碩果。
記者通過黃劍華了解到，雙單倍體育種（DH育種）是現(xiàn)代生物育種技術(shù)的重要研究領(lǐng)域，而DH育種的核心是誘導(dǎo)形成單倍體，而小孢子培養(yǎng)技術(shù)是獲取單倍體最為直接有效的途徑。遺憾的是，作為大麥、青稞生產(chǎn)大國，基于小孢子培養(yǎng)的DH育種技術(shù)一直未在麥類作物育種中發(fā)揮重要作用。
黃劍華團(tuán)隊感到光榮的，正是讓麥類育種工作者大大提高效率的“麥類作物小孢子水平的高效遺傳改良技術(shù)”。
“小孢子培養(yǎng)技術(shù)前途不可限量”
刁艷玲是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種研究所研究員、大麥遺傳育種專家，從業(yè)20年，她非常了解中國麥類育種的效率。
“非常感謝這個創(chuàng)新技術(shù)，目的性狀純合得非常好，非常穩(wěn)定，通過傳統(tǒng)育種穩(wěn)定性狀要7年，而通過小孢子培養(yǎng)技術(shù)，最多只需3年。不管是大麥、青稞、小麥育種團(tuán)隊，都非常感謝這個技術(shù)，感謝上海市農(nóng)科院麥類作物育種研發(fā)團(tuán)隊。”她說。
記者了解到，刁艷玲和她的團(tuán)隊早在2009年就從小孢子培養(yǎng)技術(shù)中嘗到了甜頭，目前選育了幾百個值得推廣的性狀穩(wěn)定的株系，其中一個新品種已納入國家登記。
記者在上海農(nóng)科院生物所PPT中看到一張中國地圖，上面標(biāo)注著各地的育種團(tuán)隊，近的有江蘇、安徽、湖北，遠(yuǎn)的有黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、西藏。這一張圖，記錄了上海市農(nóng)科院麥類作物育種研發(fā)團(tuán)隊服務(wù)全國的故事，記錄了共享平臺的成長。
“這個共享平臺是水到渠成的。我們團(tuán)隊和分布在全國各地的育種團(tuán)隊都是國家大麥青稞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系成員，我們團(tuán)隊從2008年開始專注于小孢子培養(yǎng)技術(shù)，這些團(tuán)隊則陪伴、見證了技術(shù)的成長、成熟。”陸瑞菊說。
陸瑞菊是國家大麥青稞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系育種崗位科學(xué)家，也是該團(tuán)隊小孢子培養(yǎng)技術(shù)的研發(fā)負(fù)責(zé)人，正是她帶領(lǐng)年青人潛心研發(fā)，在麥類作物小孢子培養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破，使這一實驗室技術(shù)可以真正為育種家所用。
“麥類作物小孢子水平的高效遺傳改良技術(shù)”到底有著什么樣的創(chuàng)新？記者請教了麥類作物育種研發(fā)團(tuán)隊核心成員劉成洪。
記者通過他了解到，創(chuàng)新技術(shù)是系列關(guān)鍵技術(shù)的集成，克服了小孢子技術(shù)應(yīng)用于麥類作物育種的主要障礙，并成功應(yīng)用于規(guī)?；N。包括了大麥、青稞、小麥供體植株大田（當(dāng)季）和人工氣候室（全年）種植與取材方法，使得幾粒雜交種的F1小孢子培養(yǎng)能夠形成可供選育用的基因重組群體。發(fā)明了適用大麥、青稞、小麥等麥類作物的小孢子愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基，單皿小孢子培養(yǎng)平均再生綠苗達(dá)到100株以上，實現(xiàn)了大規(guī)模小孢子再生苗移栽成活率和可育率均達(dá)到90%。
通俗地說，通過小孢子培養(yǎng)技術(shù)，育種工作者可以不分時空、不管春夏把抗病、耐低氮、耐鹽等性狀選出來并穩(wěn)定下來，然后把苗交給各地去做大田鑒定，獲得新品種。
數(shù)據(jù)顯示，自2009年以來，不同生態(tài)區(qū)的大麥主栽品種單皿小孢子培養(yǎng)平均再生綠苗達(dá)100株以上，大麥品種“花30”達(dá)到平均每皿379株，超過了國外花培反應(yīng)高的模式品種Igri的再生頻率。利用500多份來自各地的大麥、青稞以及小麥材料，獲得了12萬多株再生綠苗，已育成第一批新品種5份，其中“空誘啤麥1號”為首次通過空間誘變結(jié)合小孢子培養(yǎng)技術(shù)育成，耐鹽性強(qiáng)，另有3份啤麥新品種都高抗黃花葉病。
“藥肥雙減是未來中國農(nóng)業(yè)的必然選擇，而好的品種是雙減的關(guān)鍵，從這個意義上講，小孢子培養(yǎng)技術(shù)的價值才剛剛呈現(xiàn)，前途不可限量。”刁艷玲說。
“我很榮幸，能在創(chuàng)新的土壤中茁壯成長”
黃劍華領(lǐng)銜的麥類作物育種研發(fā)團(tuán)隊是“麥類作物小孢子水平的高效遺傳改良技術(shù)與應(yīng)用”成果的第一完成單位，該團(tuán)隊自“十一五”以來連續(xù)承擔(dān)國家大麥青稞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系育種技術(shù)崗位，運(yùn)用小孢子高效培養(yǎng)技術(shù)為全國大麥、青稞育種團(tuán)隊以及部分小麥育種團(tuán)隊提供DH育種公益服務(wù)。
2012年，劉成洪辭去藥企高薪崗位，懷著做“真研究”的初心加入了麥類作物育種研發(fā)團(tuán)隊。在這些年里，他最大的感受是很榮幸能加入這個團(tuán)隊，他最大的愿望是能在這一方創(chuàng)新的土壤里茁壯成長，做出更多創(chuàng)新成就，為上海服務(wù)全國、為提高中國農(nóng)業(yè)競爭力貢獻(xiàn)力量。
“我對當(dāng)初的選擇很滿意，在創(chuàng)新研發(fā)過程中得到了很多樂趣，別的不說，每到大麥青稞產(chǎn)地去，受到德高望重的育種前輩的歡迎，就這一點(diǎn)，我就覺得很有成就感。”劉成洪說。
刁艷玲說，小孢子培養(yǎng)技術(shù)既幫助我們這些育種團(tuán)隊提高了育種效率，又為我們打開了新的思路，當(dāng)然爭相歡迎他們的到來。
當(dāng)然，劉成洪所謂的滿意絕不只是因為受到歡迎。據(jù)生物所所長劉剛介紹，生物所3個團(tuán)隊都是農(nóng)科院里的卓越團(tuán)隊，競爭意識是該所最大的亮點(diǎn)。麥類作物育種研發(fā)團(tuán)隊正是長期堅持自己的植物細(xì)胞工程育種技術(shù)研發(fā)特色，在黃劍華和陸瑞菊的帶領(lǐng)下長年累月研發(fā)攻關(guān)，才能在激烈的競爭中脫穎而出，形成創(chuàng)新的團(tuán)隊和創(chuàng)新的成果。
據(jù)了解，通過查新認(rèn)定，團(tuán)隊“麥類作物小孢子水平的高效遺傳改良技術(shù)”成果整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，基于小孢子高效培養(yǎng)成套關(guān)鍵技術(shù)、拓展小孢子水平的遺傳改良方法等方面處于領(lǐng)先地位。
“創(chuàng)新的成果正激勵著團(tuán)隊每一個人，我們已經(jīng)瞄準(zhǔn)了基因編輯技術(shù)，突破了這一技術(shù)，團(tuán)隊就站上了全球育種技術(shù)的制高點(diǎn)了。”黃劍華對團(tuán)隊的未來充滿信心。
實習(xí)編輯：于婷婷
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